ஒற்றை ஃபோட்டான்InGaAs போட்டோடெக்டர்
LiDAR இன் விரைவான வளர்ச்சியுடன், திஒளி கண்டறிதல்தானியங்கி வாகன கண்காணிப்பு இமேஜிங் தொழில்நுட்பத்தில் பயன்படுத்தப்படும் தொழில்நுட்பம் மற்றும் வரம்பு தொழில்நுட்பம் அதிக தேவைகளைக் கொண்டுள்ளது, பாரம்பரிய குறைந்த ஒளி கண்டறிதல் தொழில்நுட்பத்தில் பயன்படுத்தப்படும் டிடெக்டரின் உணர்திறன் மற்றும் நேரத் தீர்மானம் உண்மையான தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய முடியாது. ஒற்றை ஃபோட்டான் என்பது ஒளியின் மிகச்சிறிய ஆற்றல் அலகு ஆகும், மேலும் ஒற்றை ஃபோட்டான் கண்டறிதல் திறன் கொண்ட கண்டறிதல் குறைந்த ஒளி கண்டறிதலின் இறுதிக் கருவியாகும். InGaAs உடன் ஒப்பிடும்போதுAPD போட்டோடெக்டர், InGaAs APD ஃபோட்டோடெக்டரை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒற்றை-ஃபோட்டான் டிடெக்டர்கள் அதிக பதில் வேகம், உணர்திறன் மற்றும் செயல்திறன் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளன. எனவே, IN-GAAS APD ஃபோட்டோடெக்டர் ஒற்றை ஃபோட்டான் டிடெக்டர்கள் பற்றிய தொடர் ஆராய்ச்சிகள் உள்நாட்டிலும் வெளிநாட்டிலும் மேற்கொள்ளப்பட்டன.
இத்தாலியில் உள்ள மிலன் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் முதலில் ஒரு ஃபோட்டானின் நிலையற்ற நடத்தையை உருவகப்படுத்த இரு பரிமாண மாதிரியை உருவாக்கினர்.பனிச்சரிவு போட்டோடெக்டர்1997 இல், மற்றும் ஒற்றை ஃபோட்டான் பனிச்சரிவு ஃபோட்டோடெக்டரின் நிலையற்ற பண்புகளின் எண் உருவகப்படுத்துதல் முடிவுகளை அளித்தது. பின்னர் 2006 இல், ஆராய்ச்சியாளர்கள் MOCVD ஐப் பயன்படுத்தி ஒரு பிளானர் வடிவியல் தயார் செய்தனர்InGaAs APD போட்டோடெக்டர்ஒற்றை ஃபோட்டான் டிடெக்டர், இது பிரதிபலிப்பு அடுக்கைக் குறைப்பதன் மூலம் மற்றும் பன்முக இடைமுகத்தில் மின்சார புலத்தை மேம்படுத்துவதன் மூலம் ஒற்றை-ஃபோட்டான் கண்டறிதல் செயல்திறனை 10% ஆக அதிகரித்தது. 2014 ஆம் ஆண்டில், துத்தநாக பரவல் நிலைமைகளை மேலும் மேம்படுத்துவதன் மூலமும், செங்குத்து கட்டமைப்பை மேம்படுத்துவதன் மூலமும், ஒற்றை-ஃபோட்டான் டிடெக்டர் 30% வரை அதிக கண்டறிதல் திறனைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் சுமார் 87 பிஎஸ் நேர நடுக்கத்தை அடைகிறது. 2016 இல், SANZARO M et al. InGaAs APD photodetector சிங்கிள்-ஃபோட்டான் டிடெக்டரை ஒரு மோனோலிதிக் ஒருங்கிணைந்த மின்தடையத்துடன் ஒருங்கிணைத்து, டிடெக்டரை அடிப்படையாகக் கொண்டு ஒரு சிறிய ஒற்றை-ஃபோட்டான் எண்ணும் தொகுதியை வடிவமைத்து, பனிச்சரிவு கட்டணத்தை கணிசமாகக் குறைத்து, அதன் மூலம் பிந்தைய பல்ஸ் மற்றும் ஆப்டிகல் க்ரோஸ்டாக் ஆகியவற்றைக் குறைக்கும் ஒரு கலப்பின தணிக்கும் முறையை முன்மொழிந்தார். நேர நடுக்கத்தை 70 பிஎஸ் ஆக குறைக்கிறது. அதே நேரத்தில், மற்ற ஆராய்ச்சி குழுக்களும் InGaAs APD இல் ஆராய்ச்சியை மேற்கொண்டுள்ளனபோட்டோடெக்டர்ஒற்றை ஃபோட்டான் கண்டறிதல். எடுத்துக்காட்டாக, பிரின்ஸ்டன் லைட்வேவ் InGaAs/InPAPD சிங்கிள் ஃபோட்டான் டிடெக்டரை சமதள அமைப்புடன் வடிவமைத்து வணிகப் பயன்பாட்டிற்கு வைத்துள்ளது. ஷாங்காய் தொழில்நுட்ப இயற்பியல் நிறுவனம் 1.5 மெகா ஹெர்ட்ஸ் துடிப்பு அதிர்வெண்ணில் 3.6 × 10 ⁻⁴/ns துடிப்புடன் 3.6 × 10 ⁻⁴/ns துடிப்புடன் துத்தநாக வைப்பு மற்றும் கொள்ளளவு சமநிலையான கேட் பல்ஸ் பயன்முறையை அகற்றுவதன் மூலம் APD ஃபோட்டோடெக்டரின் ஒற்றை-ஃபோட்டான் செயல்திறனை சோதித்தது. ஜோசப் பி மற்றும் பலர். Mesa கட்டமைப்பை InGaAs APD photodetector சிங்கிள் ஃபோட்டான் டிடெக்டரை பரந்த பேண்ட்கேப்புடன் வடிவமைத்தது, மேலும் InGaAsP ஐ உறிஞ்சும் அடுக்கு பொருளாகப் பயன்படுத்தி கண்டறிதல் திறனை பாதிக்காமல் குறைந்த இருண்ட எண்ணிக்கையைப் பெறுகிறது.
InGaAs APD ஃபோட்டோடெக்டர் சிங்கிள் ஃபோட்டான் டிடெக்டரின் இயக்க முறையானது இலவச செயல்பாட்டு பயன்முறையாகும், அதாவது, APD ஃபோட்டோடெக்டர் ஒரு பனிச்சரிவு ஏற்பட்ட பிறகு புற சுற்றுகளை அணைக்க வேண்டும், மேலும் ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்கு தணித்த பிறகு மீட்க வேண்டும். தணிக்கும் தாமத நேரத்தின் தாக்கத்தைக் குறைப்பதற்காக, இது தோராயமாக இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது: ஒன்று, R Thew பயன்படுத்தும் செயலில் தணிக்கும் சுற்று போன்ற செயலற்ற அல்லது செயலில் தணிக்கும் சுற்றுகளைப் பயன்படுத்துதல். படம் (a) , (b) என்பது எலக்ட்ரானிக் கட்டுப்பாடு மற்றும் செயலில் தணிக்கும் சுற்று மற்றும் APD ஃபோட்டோடெக்டருடன் அதன் இணைப்பு ஆகியவற்றின் எளிமைப்படுத்தப்பட்ட வரைபடமாகும், இது கேட் அல்லது ஃப்ரீ ரன்னிங் பயன்முறையில் வேலை செய்ய உருவாக்கப்பட்டது, இது முன்னர் உணரப்படாத பிந்தைய துடிப்பு சிக்கலைக் கணிசமாகக் குறைக்கிறது. மேலும், 1550 nm இல் கண்டறிதல் திறன் 10%, மற்றும் பிந்தைய துடிப்பின் நிகழ்தகவு 1% க்கும் குறைவாக குறைக்கப்படுகிறது. இரண்டாவது, சார்பு மின்னழுத்தத்தின் அளவைக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் விரைவான தணிப்பு மற்றும் மீட்பு ஆகியவற்றை உணர வேண்டும். இது பனிச்சரிவு துடிப்பின் பின்னூட்டக் கட்டுப்பாட்டைச் சார்ந்து இல்லை என்பதால், தணிப்பதற்கான தாமத நேரம் கணிசமாகக் குறைக்கப்படுகிறது மற்றும் கண்டுபிடிப்பாளரின் கண்டறிதல் திறன் மேம்படுத்தப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, LC Comandar மற்றும் பலர் கேட்டட் பயன்முறையைப் பயன்படுத்துகின்றனர். InGaAs/InPAPD அடிப்படையிலான ஒரு நுழைவு ஒற்றை-ஃபோட்டான் டிடெக்டர் தயாரிக்கப்பட்டது. ஒற்றை-ஃபோட்டான் கண்டறிதல் செயல்திறன் 1550 nm இல் 55% க்கும் அதிகமாக இருந்தது, மேலும் 7% இன் பிந்தைய துடிப்பு நிகழ்தகவு அடையப்பட்டது. இந்த அடிப்படையில், சீனாவின் அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பப் பல்கலைக்கழகம் மல்டி-மோட் ஃபைபரைப் பயன்படுத்தி ஒரு லிடார் அமைப்பை நிறுவியது, அதே நேரத்தில் இலவச பயன்முறையான InGaAs APD ஃபோட்டோடெக்டர் ஒற்றை-ஃபோட்டான் டிடெக்டருடன் இணைக்கப்பட்டது. சோதனை உபகரணங்கள் படம் (c) மற்றும் (d) இல் காட்டப்பட்டுள்ளன, மேலும் 12 கிமீ உயரம் கொண்ட பல அடுக்கு மேகங்களைக் கண்டறிவது 1 வினாடியின் நேரத் தீர்மானம் மற்றும் 15 மீ இடஞ்சார்ந்த தீர்மானம் மூலம் உணரப்படுகிறது.
இடுகை நேரம்: மே-07-2024